sys/kern/subr_disk.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2003,2004,2009 The DragonFly Project.  All rights reserved.
   3  *
   4  * This code is derived from software contributed to The DragonFly Project
   5  * by Matthew Dillon <dillon@backplane.com>
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  *
  11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  15  *    the documentation and/or other materials provided with the
  16  *    distribution.
  17  * 3. Neither the name of The DragonFly Project nor the names of its
  18  *    contributors may be used to endorse or promote products derived
  19  *    from this software without specific, prior written permission.
  20  *
  21  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
  22  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
  23  * LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS
  24  * FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE
  25  * COPYRIGHT HOLDERS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  26  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING,
  27  * BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  28  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED
  29  * AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
  30  * OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT
  31  * OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  32  * SUCH DAMAGE.
  33  *
  34  * ----------------------------------------------------------------------------
  35  * "THE BEER-WARE LICENSE" (Revision 42):
  36  * <phk@FreeBSD.ORG> wrote this file.  As long as you retain this notice you
  37  * can do whatever you want with this stuff. If we meet some day, and you think
  38  * this stuff is worth it, you can buy me a beer in return.   Poul-Henning Kamp
  39  * ----------------------------------------------------------------------------
  40  *
  41  * Copyright (c) 1982, 1986, 1988, 1993
  42  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
  43  * (c) UNIX System Laboratories, Inc.
  44  * All or some portions of this file are derived from material licensed
  45  * to the University of California by American Telephone and Telegraph
  46  * Co. or Unix System Laboratories, Inc. and are reproduced herein with
  47  * the permission of UNIX System Laboratories, Inc.
  48  *
  49  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  50  * modification, are permitted provided that the following conditions
  51  * are met:
  52  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  53  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  54  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  55  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  56  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  57  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  58  *    must display the following acknowledgement:
  59  *      This product includes software developed by the University of
  60  *      California, Berkeley and its contributors.
  61  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  62  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  63  *    without specific prior written permission.
  64  *
  65  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  66  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  67  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  68  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  69  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  70  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  71  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  72  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  73  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  74  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  75  * SUCH DAMAGE.
  76  *
  77  *      @(#)ufs_disksubr.c      8.5 (Berkeley) 1/21/94
  78  * $FreeBSD: src/sys/kern/subr_disk.c,v 1.20.2.6 2001/10/05 07:14:57 peter Exp $
  79  * $FreeBSD: src/sys/ufs/ufs/ufs_disksubr.c,v 1.44.2.3 2001/03/05 05:42:19 obrien Exp $
  80  * $DragonFly: src/sys/kern/subr_disk.c,v 1.40 2008/06/05 18:06:32 swildner Exp $
  81  */
  82
  83 #include <sys/param.h>
  84 #include <sys/systm.h>
  85 #include <sys/kernel.h>
  86 #include <sys/proc.h>
  87 #include <sys/sysctl.h>
  88 #include <sys/buf.h>
  89 #include <sys/conf.h>
  90 #include <sys/disklabel.h>
  91 #include <sys/disklabel32.h>
  92 #include <sys/disklabel64.h>
  93 #include <sys/diskslice.h>
  94 #include <sys/diskmbr.h>
  95 #include <sys/disk.h>
  96 #include <sys/kerneldump.h>
  97 #include <sys/malloc.h>
  98 #include <sys/sysctl.h>
  99 #include <machine/md_var.h>
 100 #include <sys/ctype.h>
 101 #include <sys/syslog.h>
 102 #include <sys/device.h>
 103 #include <sys/msgport.h>
 104 #include <sys/msgport2.h>
 105 #include <sys/buf2.h>
 106 #include <sys/devfs.h>
 107 #include <sys/thread.h>
 108 #include <sys/thread2.h>
 109
 110 #include <sys/queue.h>
 111 #include <sys/lock.h>
 112
 113 static MALLOC_DEFINE(M_DISK, "disk", "disk data");
 114 static int disk_debug_enable = 0;
 115
 116 static void disk_msg_autofree_reply(lwkt_port_t, lwkt_msg_t);
 117 static void disk_msg_core(void *);
 118 static int disk_probe_slice(struct disk *dp, cdev_t dev, int slice, int reprobe);
 119 static void disk_probe(struct disk *dp, int reprobe);
 120 static void _setdiskinfo(struct disk *disk, struct disk_info *info);
 121 static void bioqwritereorder(struct bio_queue_head *bioq);
 122 static void disk_cleanserial(char *serno);
 123
 124 static d_open_t diskopen;
 125 static d_close_t diskclose;
 126 static d_ioctl_t diskioctl;
 127 static d_strategy_t diskstrategy;
 128 static d_psize_t diskpsize;
 129 static d_clone_t diskclone;
 130 static d_dump_t diskdump;
 131
 132 static LIST_HEAD(, disk) disklist = LIST_HEAD_INITIALIZER(&disklist);
 133 static struct lwkt_token disklist_token;
 134
 135 static struct dev_ops disk_ops = {
 136         { "disk", 0, D_DISK },
 137         .d_open = diskopen,
 138         .d_close = diskclose,
 139         .d_read = physread,
 140         .d_write = physwrite,
 141         .d_ioctl = diskioctl,
 142         .d_strategy = diskstrategy,
 143         .d_dump = diskdump,
 144         .d_psize = diskpsize,
 145         .d_clone = diskclone
 146 };
 147
 148 static struct objcache  *disk_msg_cache;
 149
 150 struct objcache_malloc_args disk_msg_malloc_args = {
 151         sizeof(struct disk_msg), M_DISK };
 152
 153 static struct lwkt_port disk_dispose_port;
 154 static struct lwkt_port disk_msg_port;
 155
 156 static int
 157 disk_debug(int level, char *fmt, ...)
 158 {
 159         __va_list ap;
 160
 161         __va_start(ap, fmt);
 162         if (level <= disk_debug_enable)
 163                 kvprintf(fmt, ap);
 164         __va_end(ap);
 165
 166         return 0;
 167 }
 168
 169 static int
 170 disk_probe_slice(struct disk *dp, cdev_t dev, int slice, int reprobe)
 171 {
 172         struct disk_info *info = &dp->d_info;
 173         struct diskslice *sp = &dp->d_slice->dss_slices[slice];
 174         disklabel_ops_t ops;
 175         struct partinfo part;
 176         const char *msg;
 177         cdev_t ndev;
 178         int sno;
 179         u_int i;
 180
 181         disk_debug(2,
 182                     "disk_probe_slice (begin): %s (%s)\n",
 183                         dev->si_name, dp->d_cdev->si_name);
 184
 185         sno = slice ? slice - 1 : 0;
 186
 187         ops = &disklabel32_ops;
 188         msg = ops->op_readdisklabel(dev, sp, &sp->ds_label, info);
 189         if (msg && !strcmp(msg, "no disk label")) {
 190                 ops = &disklabel64_ops;
 191                 msg = ops->op_readdisklabel(dev, sp, &sp->ds_label, info);
 192         }
 193         if (msg == NULL) {
 194                 if (slice != WHOLE_DISK_SLICE)
 195                         ops->op_adjust_label_reserved(dp->d_slice, slice, sp);
 196                 else
 197                         sp->ds_reserved = 0;
 198
 199                 sp->ds_ops = ops;
 200                 for (i = 0; i < ops->op_getnumparts(sp->ds_label); i++) {
 201                         ops->op_loadpartinfo(sp->ds_label, i, &part);
 202                         if (part.fstype) {
 203                                 if (reprobe &&
 204                                     (ndev = devfs_find_device_by_name("%s%c",
 205                                                 dev->si_name, 'a' + i))
 206                                 ) {
 207                                         /*
 208                                          * Device already exists and
 209                                          * is still valid.
 210                                          */
 211                                         ndev->si_flags |= SI_REPROBE_TEST;
 212                                 } else {
 213                                         ndev = make_dev_covering(&disk_ops, dp->d_rawdev->si_ops,
 214                                                 dkmakeminor(dkunit(dp->d_cdev),
 215                                                             slice, i),
 216                                                 UID_ROOT, GID_OPERATOR, 0640,
 217                                                 "%s%c", dev->si_name, 'a'+ i);
 218                                         ndev->si_disk = dp;
 219                                         if (dp->d_info.d_serialno) {
 220                                                 make_dev_alias(ndev,
 221                                                     "serno/%s.s%d%c",
 222                                                     dp->d_info.d_serialno,
 223                                                     sno, 'a' + i);
 224                                         }
 225                                         ndev->si_flags |= SI_REPROBE_TEST;
 226                                 }
 227                         }
 228                 }
 229         } else if (info->d_dsflags & DSO_COMPATLABEL) {
 230                 msg = NULL;
 231                 if (sp->ds_size >= 0x100000000ULL)
 232                         ops = &disklabel64_ops;
 233                 else
 234                         ops = &disklabel32_ops;
 235                 sp->ds_label = ops->op_clone_label(info, sp);
 236         } else {
 237                 if (sp->ds_type == DOSPTYP_386BSD || /* XXX */
 238                     sp->ds_type == DOSPTYP_NETBSD ||
 239                     sp->ds_type == DOSPTYP_OPENBSD) {
 240                         log(LOG_WARNING, "%s: cannot find label (%s)\n",
 241                             dev->si_name, msg);
 242                 }
 243         }
 244
 245         if (msg == NULL) {
 246                 sp->ds_wlabel = FALSE;
 247         }
 248
 249         return (msg ? EINVAL : 0);
 250 }
 251
 252
 253 static void
 254 disk_probe(struct disk *dp, int reprobe)
 255 {
 256         struct disk_info *info = &dp->d_info;
 257         cdev_t dev = dp->d_cdev;
 258         cdev_t ndev;
 259         int error, i, sno;
 260         struct diskslice *sp;
 261
 262         KKASSERT (info->d_media_blksize != 0);
 263
 264         dp->d_slice = dsmakeslicestruct(BASE_SLICE, info);
 265         disk_debug(1,
 266                     "disk_probe (begin): %s\n",
 267                         dp->d_cdev->si_name);
 268
 269         error = mbrinit(dev, info, &(dp->d_slice));
 270         if (error)
 271                 return;
 272
 273         for (i = 0; i < dp->d_slice->dss_nslices; i++) {
 274                 /*
 275                  * Ignore the whole-disk slice, it has already been created.
 276                  */
 277                 if (i == WHOLE_DISK_SLICE)
 278                         continue;
 279                 sp = &dp->d_slice->dss_slices[i];
 280
 281                 /*
 282                  * Handle s0.  s0 is a compatibility slice if there are no
 283                  * other slices and it has not otherwise been set up, else
 284                  * we ignore it.
 285                  */
 286                 if (i == COMPATIBILITY_SLICE) {
 287                         sno = 0;
 288                         if (sp->ds_type == 0 &&
 289                             dp->d_slice->dss_nslices == BASE_SLICE) {
 290                                 sp->ds_size = info->d_media_blocks;
 291                                 sp->ds_reserved = 0;
 292                         }
 293                 } else {
 294                         sno = i - 1;
 295                         sp->ds_reserved = 0;
 296                 }
 297
 298                 /*
 299                  * Ignore 0-length slices
 300                  */
 301                 if (sp->ds_size == 0)
 302                         continue;
 303
 304                 if (reprobe &&
 305                     (ndev = devfs_find_device_by_name("%ss%d",
 306                                                       dev->si_name, sno))) {
 307                         /*
 308                          * Device already exists and is still valid
 309                          */
 310                         ndev->si_flags |= SI_REPROBE_TEST;
 311                 } else {
 312                         /*
 313                          * Else create new device
 314                          */
 315                         ndev = make_dev_covering(&disk_ops, dp->d_rawdev->si_ops,
 316                                         dkmakewholeslice(dkunit(dev), i),
 317                                         UID_ROOT, GID_OPERATOR, 0640,
 318                                         "%ss%d", dev->si_name, sno);
 319                         if (dp->d_info.d_serialno) {
 320                                 make_dev_alias(ndev, "serno/%s.s%d",
 321                                                dp->d_info.d_serialno, sno);
 322                         }
 323                         ndev->si_disk = dp;
 324                         ndev->si_flags |= SI_REPROBE_TEST;
 325                 }
 326                 sp->ds_dev = ndev;
 327
 328                 /*
 329                  * Probe appropriate slices for a disklabel
 330                  *
 331                  * XXX slice type 1 used by our gpt probe code.
 332                  * XXX slice type 0 used by mbr compat slice.
 333                  */
 334                 if (sp->ds_type == DOSPTYP_386BSD ||
 335                     sp->ds_type == DOSPTYP_NETBSD ||
 336                     sp->ds_type == DOSPTYP_OPENBSD ||
 337                     sp->ds_type == 0 ||
 338                     sp->ds_type == 1) {
 339                         if (dp->d_slice->dss_first_bsd_slice == 0)
 340                                 dp->d_slice->dss_first_bsd_slice = i;
 341                         disk_probe_slice(dp, ndev, i, reprobe);
 342                 }
 343         }
 344         disk_debug(1,
 345                     "disk_probe (end): %s\n",
 346                         dp->d_cdev->si_name);
 347 }
 348
 349
 350 static void
 351 disk_msg_core(void *arg)
 352 {
 353         struct disk     *dp;
 354         struct diskslice *sp;
 355         lwkt_tokref ilock;
 356         disk_msg_t msg;
 357         int run;
 358
 359         lwkt_initport_thread(&disk_msg_port, curthread);
 360         wakeup(curthread);
 361         run = 1;
 362
 363         while (run) {
 364                 msg = (disk_msg_t)lwkt_waitport(&disk_msg_port, 0);
 365
 366                 switch (msg->hdr.u.ms_result) {
 367                 case DISK_DISK_PROBE:
 368                         dp = (struct disk *)msg->load;
 369                         disk_debug(1,
 370                                     "DISK_DISK_PROBE: %s\n",
 371                                         dp->d_cdev->si_name);
 372                         disk_probe(dp, 0);
 373                         break;
 374                 case DISK_DISK_DESTROY:
 375                         dp = (struct disk *)msg->load;
 376                         disk_debug(1,
 377                                     "DISK_DISK_DESTROY: %s\n",
 378                                         dp->d_cdev->si_name);
 379                         devfs_destroy_subnames(dp->d_cdev->si_name);
 380                         devfs_destroy_dev(dp->d_cdev);
 381                         lwkt_gettoken(&ilock, &disklist_token);
 382                         LIST_REMOVE(dp, d_list);
 383                         lwkt_reltoken(&ilock);
 384                         if (dp->d_info.d_serialno) {
 385                                 kfree(dp->d_info.d_serialno, M_TEMP);
 386                                 dp->d_info.d_serialno = NULL;
 387                         }
 388                         break;
 389                 case DISK_UNPROBE:
 390                         dp = (struct disk *)msg->load;
 391                         disk_debug(1,
 392                                     "DISK_DISK_UNPROBE: %s\n",
 393                                         dp->d_cdev->si_name);
 394                         devfs_destroy_subnames(dp->d_cdev->si_name);
 395                         break;
 396                 case DISK_SLICE_REPROBE:
 397                         dp = (struct disk *)msg->load;
 398                         sp = (struct diskslice *)msg->load2;
 399                         devfs_clr_subnames_flag(sp->ds_dev->si_name,
 400                                                 SI_REPROBE_TEST);
 401                         disk_debug(1,
 402                                     "DISK_SLICE_REPROBE: %s\n",
 403                                     sp->ds_dev->si_name);
 404                         disk_probe_slice(dp, sp->ds_dev,
 405                                          dkslice(sp->ds_dev), 1);
 406                         devfs_destroy_subnames_without_flag(
 407                                         sp->ds_dev->si_name, SI_REPROBE_TEST);
 408                         break;
 409                 case DISK_DISK_REPROBE:
 410                         dp = (struct disk *)msg->load;
 411                         devfs_clr_subnames_flag(dp->d_cdev->si_name, SI_REPROBE_TEST);
 412                         disk_debug(1,
 413                                     "DISK_DISK_REPROBE: %s\n",
 414                                     dp->d_cdev->si_name);
 415                         disk_probe(dp, 1);
 416                         devfs_destroy_subnames_without_flag(
 417                                         dp->d_cdev->si_name, SI_REPROBE_TEST);
 418                         break;
 419                 case DISK_SYNC:
 420                         disk_debug(1, "DISK_SYNC\n");
 421                         break;
 422                 default:
 423                         devfs_debug(DEVFS_DEBUG_WARNING,
 424                                     "disk_msg_core: unknown message "
 425                                     "received at core\n");
 426                         break;
 427                 }
 428                 lwkt_replymsg((lwkt_msg_t)msg, 0);
 429         }
 430         lwkt_exit();
 431 }
 432
 433
 434 /*
 435  * Acts as a message drain. Any message that is replied to here gets
 436  * destroyed and the memory freed.
 437  */
 438 static void
 439 disk_msg_autofree_reply(lwkt_port_t port, lwkt_msg_t msg)
 440 {
 441         objcache_put(disk_msg_cache, msg);
 442 }
 443
 444
 445 void
 446 disk_msg_send(uint32_t cmd, void *load, void *load2)
 447 {
 448         disk_msg_t disk_msg;
 449         lwkt_port_t port = &disk_msg_port;
 450
 451         disk_msg = objcache_get(disk_msg_cache, M_WAITOK);
 452
 453         lwkt_initmsg(&disk_msg->hdr, &disk_dispose_port, 0);
 454
 455         disk_msg->hdr.u.ms_result = cmd;
 456         disk_msg->load = load;
 457         disk_msg->load2 = load2;
 458         KKASSERT(port);
 459         lwkt_sendmsg(port, (lwkt_msg_t)disk_msg);
 460 }
 461
 462 void
 463 disk_msg_send_sync(uint32_t cmd, void *load, void *load2)
 464 {
 465         struct lwkt_port rep_port;
 466         disk_msg_t disk_msg = objcache_get(disk_msg_cache, M_WAITOK);
 467         disk_msg_t      msg_incoming;
 468         lwkt_port_t port = &disk_msg_port;
 469
 470         lwkt_initport_thread(&rep_port, curthread);
 471         lwkt_initmsg(&disk_msg->hdr, &rep_port, 0);
 472
 473         disk_msg->hdr.u.ms_result = cmd;
 474         disk_msg->load = load;
 475         disk_msg->load2 = load2;
 476
 477         KKASSERT(port);
 478         lwkt_sendmsg(port, (lwkt_msg_t)disk_msg);
 479         msg_incoming = lwkt_waitport(&rep_port, 0);
 480 }
 481
 482 /*
 483  * Create a raw device for the dev_ops template (which is returned).  Also
 484  * create a slice and unit managed disk and overload the user visible
 485  * device space with it.
 486  *
 487  * NOTE: The returned raw device is NOT a slice and unit managed device.
 488  * It is an actual raw device representing the raw disk as specified by
 489  * the passed dev_ops.  The disk layer not only returns such a raw device,
 490  * it also uses it internally when passing (modified) commands through.
 491  */
 492 cdev_t
 493 disk_create(int unit, struct disk *dp, struct dev_ops *raw_ops)
 494 {
 495         lwkt_tokref ilock;
 496         cdev_t rawdev;
 497
 498         disk_debug(1,
 499                     "disk_create (begin): %s%d\n",
 500                         raw_ops->head.name, unit);
 501
 502         rawdev = make_only_dev(raw_ops, dkmakewholedisk(unit),
 503                             UID_ROOT, GID_OPERATOR, 0640,
 504                             "%s%d", raw_ops->head.name, unit);
 505
 506         bzero(dp, sizeof(*dp));
 507
 508         dp->d_rawdev = rawdev;
 509         dp->d_raw_ops = raw_ops;
 510         dp->d_dev_ops = &disk_ops;
 511         dp->d_cdev = make_dev_covering(&disk_ops, dp->d_rawdev->si_ops,
 512                             dkmakewholedisk(unit),
 513                             UID_ROOT, GID_OPERATOR, 0640,
 514                             "%s%d", raw_ops->head.name, unit);
 515
 516         dp->d_cdev->si_disk = dp;
 517
 518         lwkt_gettoken(&ilock, &disklist_token);
 519         LIST_INSERT_HEAD(&disklist, dp, d_list);
 520         lwkt_reltoken(&ilock);
 521
 522         disk_debug(1,
 523                     "disk_create (end): %s%d\n",
 524                         raw_ops->head.name, unit);
 525
 526         return (dp->d_rawdev);
 527 }
 528
 529
 530 static void
 531 _setdiskinfo(struct disk *disk, struct disk_info *info)
 532 {
 533         char *oldserialno;
 534
 535         oldserialno = disk->d_info.d_serialno;
 536         bcopy(info, &disk->d_info, sizeof(disk->d_info));
 537         info = &disk->d_info;
 538
 539         disk_debug(1,
 540                     "_setdiskinfo: %s\n",
 541                         disk->d_cdev->si_name);
 542
 543         /*
 544          * The serial number is duplicated so the caller can throw
 545          * their copy away.
 546          */
 547         if (info->d_serialno && info->d_serialno[0]) {
 548                 info->d_serialno = kstrdup(info->d_serialno, M_TEMP);
 549                 disk_cleanserial(info->d_serialno);
 550                 if (disk->d_cdev) {
 551                         make_dev_alias(disk->d_cdev, "serno/%s",
 552                                         info->d_serialno);
 553                 }
 554         } else {
 555                 info->d_serialno = NULL;
 556         }
 557         if (oldserialno)
 558                 kfree(oldserialno, M_TEMP);
 559
 560         /*
 561          * The caller may set d_media_size or d_media_blocks and we
 562          * calculate the other.
 563          */
 564         KKASSERT(info->d_media_size == 0 || info->d_media_blksize == 0);
 565         if (info->d_media_size == 0 && info->d_media_blocks) {
 566                 info->d_media_size = (u_int64_t)info->d_media_blocks *
 567                                      info->d_media_blksize;
 568         } else if (info->d_media_size && info->d_media_blocks == 0 &&
 569                    info->d_media_blksize) {
 570                 info->d_media_blocks = info->d_media_size /
 571                                        info->d_media_blksize;
 572         }
 573
 574         /*
 575          * The si_* fields for rawdev are not set until after the
 576          * disk_create() call, so someone using the cooked version
 577          * of the raw device (i.e. da0s0) will not get the right
 578          * si_iosize_max unless we fix it up here.
 579          */
 580         if (disk->d_cdev && disk->d_rawdev &&
 581             disk->d_cdev->si_iosize_max == 0) {
 582                 disk->d_cdev->si_iosize_max = disk->d_rawdev->si_iosize_max;
 583                 disk->d_cdev->si_bsize_phys = disk->d_rawdev->si_bsize_phys;
 584                 disk->d_cdev->si_bsize_best = disk->d_rawdev->si_bsize_best;
 585         }
 586 }
 587
 588 /*
 589  * Disk drivers must call this routine when media parameters are available
 590  * or have changed.
 591  */
 592 void
 593 disk_setdiskinfo(struct disk *disk, struct disk_info *info)
 594 {
 595         _setdiskinfo(disk, info);
 596         disk_msg_send(DISK_DISK_PROBE, disk, NULL);
 597         disk_debug(1,
 598                     "disk_setdiskinfo: sent probe for %s\n",
 599                         disk->d_cdev->si_name);
 600 }
 601
 602 void
 603 disk_setdiskinfo_sync(struct disk *disk, struct disk_info *info)
 604 {
 605         _setdiskinfo(disk, info);
 606         disk_msg_send_sync(DISK_DISK_PROBE, disk, NULL);
 607         disk_debug(1,
 608                     "disk_setdiskinfo_sync: sent probe for %s\n",
 609                         disk->d_cdev->si_name);
 610 }
 611
 612 /*
 613  * This routine is called when an adapter detaches.  The higher level
 614  * managed disk device is destroyed while the lower level raw device is
 615  * released.
 616  */
 617 void
 618 disk_destroy(struct disk *disk)
 619 {
 620         disk_msg_send_sync(DISK_DISK_DESTROY, disk, NULL);
 621         return;
 622 }
 623
 624 int
 625 disk_dumpcheck(cdev_t dev, u_int64_t *size, u_int64_t *blkno, u_int32_t *secsize)
 626 {
 627         struct partinfo pinfo;
 628         int error;
 629
 630         bzero(&pinfo, sizeof(pinfo));
 631         error = dev_dioctl(dev, DIOCGPART, (void *)&pinfo, 0,
 632                            proc0.p_ucred, NULL);
 633         if (error)
 634                 return (error);
 635
 636         if (pinfo.media_blksize == 0)
 637                 return (ENXIO);
 638
 639         if (blkno) /* XXX: make sure this reserved stuff is right */
 640                 *blkno = pinfo.reserved_blocks +
 641                         pinfo.media_offset / pinfo.media_blksize;
 642         if (secsize)
 643                 *secsize = pinfo.media_blksize;
 644         if (size)
 645                 *size = (pinfo.media_blocks - pinfo.reserved_blocks);
 646
 647         return (0);
 648 }
 649
 650 int
 651 disk_dumpconf(cdev_t dev, u_int onoff)
 652 {
 653         struct dumperinfo di;
 654         u_int64_t       size, blkno;
 655         u_int32_t       secsize;
 656         int error;
 657
 658         if (!onoff)
 659                 return set_dumper(NULL);
 660
 661         error = disk_dumpcheck(dev, &size, &blkno, &secsize);
 662
 663         if (error)
 664                 return ENXIO;
 665
 666         bzero(&di, sizeof(struct dumperinfo));
 667         di.dumper = diskdump;
 668         di.priv = dev;
 669         di.blocksize = secsize;
 670         di.mediaoffset = blkno * DEV_BSIZE;
 671         di.mediasize = size * DEV_BSIZE;
 672
 673         return set_dumper(&di);
 674 }
 675
 676 void
 677 disk_unprobe(struct disk *disk)
 678 {
 679         if (disk == NULL)
 680                 return;
 681
 682         disk_msg_send_sync(DISK_UNPROBE, disk, NULL);
 683 }
 684
 685 void
 686 disk_invalidate (struct disk *disk)
 687 {
 688         if (disk->d_slice)
 689                 dsgone(&disk->d_slice);
 690 }
 691
 692 struct disk *
 693 disk_enumerate(struct disk *disk)
 694 {
 695         struct disk *dp;
 696         lwkt_tokref ilock;
 697
 698         lwkt_gettoken(&ilock, &disklist_token);
 699         if (!disk)
 700                 dp = (LIST_FIRST(&disklist));
 701         else
 702                 dp = (LIST_NEXT(disk, d_list));
 703         lwkt_reltoken(&ilock);
 704
 705         return dp;
 706 }
 707
 708 static
 709 int
 710 sysctl_disks(SYSCTL_HANDLER_ARGS)
 711 {
 712         struct disk *disk;
 713         int error, first;
 714
 715         disk = NULL;
 716         first = 1;
 717
 718         while ((disk = disk_enumerate(disk))) {
 719                 if (!first) {
 720                         error = SYSCTL_OUT(req, " ", 1);
 721                         if (error)
 722                                 return error;
 723                 } else {
 724                         first = 0;
 725                 }
 726                 error = SYSCTL_OUT(req, disk->d_rawdev->si_name,
 727                                    strlen(disk->d_rawdev->si_name));
 728                 if (error)
 729                         return error;
 730         }
 731         error = SYSCTL_OUT(req, "", 1);
 732         return error;
 733 }
 734
 735 SYSCTL_PROC(_kern, OID_AUTO, disks, CTLTYPE_STRING | CTLFLAG_RD, NULL, 0,
 736     sysctl_disks, "A", "names of available disks");
 737
 738 /*
 739  * Open a disk device or partition.
 740  */
 741 static
 742 int
 743 diskopen(struct dev_open_args *ap)
 744 {
 745         cdev_t dev = ap->a_head.a_dev;
 746         struct disk *dp;
 747         int error;
 748
 749         /*
 750          * dp can't be NULL here XXX.
 751          *
 752          * d_slice will be NULL if setdiskinfo() has not been called yet.
 753          * setdiskinfo() is typically called whether the disk is present
 754          * or not (e.g. CD), but the base disk device is created first
 755          * and there may be a race.
 756          */
 757         dp = dev->si_disk;
 758         if (dp == NULL || dp->d_slice == NULL)
 759                 return (ENXIO);
 760         error = 0;
 761
 762         /*
 763          * Deal with open races
 764          */
 765         while (dp->d_flags & DISKFLAG_LOCK) {
 766                 dp->d_flags |= DISKFLAG_WANTED;
 767                 error = tsleep(dp, PCATCH, "diskopen", hz);
 768                 if (error)
 769                         return (error);
 770         }
 771         dp->d_flags |= DISKFLAG_LOCK;
 772
 773         /*
 774          * Open the underlying raw device.
 775          */
 776         if (!dsisopen(dp->d_slice)) {
 777 #if 0
 778                 if (!pdev->si_iosize_max)
 779                         pdev->si_iosize_max = dev->si_iosize_max;
 780 #endif
 781                 error = dev_dopen(dp->d_rawdev, ap->a_oflags,
 782                                   ap->a_devtype, ap->a_cred);
 783         }
 784 #if 0
 785         /*
 786          * Inherit properties from the underlying device now that it is
 787          * open.
 788          */
 789         dev_dclone(dev);
 790 #endif
 791
 792         if (error)
 793                 goto out;
 794         error = dsopen(dev, ap->a_devtype, dp->d_info.d_dsflags,
 795                        &dp->d_slice, &dp->d_info);
 796         if (!dsisopen(dp->d_slice)) {
 797                 dev_dclose(dp->d_rawdev, ap->a_oflags, ap->a_devtype);
 798         }
 799 out:
 800         dp->d_flags &= ~DISKFLAG_LOCK;
 801         if (dp->d_flags & DISKFLAG_WANTED) {
 802                 dp->d_flags &= ~DISKFLAG_WANTED;
 803                 wakeup(dp);
 804         }
 805
 806         return(error);
 807 }
 808
 809 /*
 810  * Close a disk device or partition
 811  */
 812 static
 813 int
 814 diskclose(struct dev_close_args *ap)
 815 {
 816         cdev_t dev = ap->a_head.a_dev;
 817         struct disk *dp;
 818         int error;
 819
 820         error = 0;
 821         dp = dev->si_disk;
 822
 823         dsclose(dev, ap->a_devtype, dp->d_slice);
 824         if (!dsisopen(dp->d_slice)) {
 825                 error = dev_dclose(dp->d_rawdev, ap->a_fflag, ap->a_devtype);
 826         }
 827         return (error);
 828 }
 829
 830 /*
 831  * First execute the ioctl on the disk device, and if it isn't supported
 832  * try running it on the backing device.
 833  */
 834 static
 835 int
 836 diskioctl(struct dev_ioctl_args *ap)
 837 {
 838         cdev_t dev = ap->a_head.a_dev;
 839         struct disk *dp;
 840         int error;
 841         u_int u;
 842
 843         dp = dev->si_disk;
 844         if (dp == NULL)
 845                 return (ENXIO);
 846
 847         devfs_debug(DEVFS_DEBUG_DEBUG,
 848                     "diskioctl: cmd is: %x (name: %s)\n",
 849                     ap->a_cmd, dev->si_name);
 850         devfs_debug(DEVFS_DEBUG_DEBUG,
 851                     "diskioctl: &dp->d_slice is: %x, %x\n",
 852                     &dp->d_slice, dp->d_slice);
 853
 854         if (ap->a_cmd == DIOCGKERNELDUMP) {
 855                 u = *(u_int *)ap->a_data;
 856                 return disk_dumpconf(dev, u);
 857         }
 858
 859         error = dsioctl(dev, ap->a_cmd, ap->a_data, ap->a_fflag,
 860                         &dp->d_slice, &dp->d_info);
 861
 862         if (error == ENOIOCTL) {
 863                 error = dev_dioctl(dp->d_rawdev, ap->a_cmd, ap->a_data,
 864                                    ap->a_fflag, ap->a_cred, NULL);
 865         }
 866         return (error);
 867 }
 868
 869 /*
 870  * Execute strategy routine
 871  */
 872 static
 873 int
 874 diskstrategy(struct dev_strategy_args *ap)
 875 {
 876         cdev_t dev = ap->a_head.a_dev;
 877         struct bio *bio = ap->a_bio;
 878         struct bio *nbio;
 879         struct disk *dp;
 880
 881         dp = dev->si_disk;
 882
 883         if (dp == NULL) {
 884                 bio->bio_buf->b_error = ENXIO;
 885                 bio->bio_buf->b_flags |= B_ERROR;
 886                 biodone(bio);
 887                 return(0);
 888         }
 889         KKASSERT(dev->si_disk == dp);
 890
 891         /*
 892          * The dscheck() function will also transform the slice relative
 893          * block number i.e. bio->bio_offset into a block number that can be
 894          * passed directly to the underlying raw device.  If dscheck()
 895          * returns NULL it will have handled the bio for us (e.g. EOF
 896          * or error due to being beyond the device size).
 897          */
 898         if ((nbio = dscheck(dev, bio, dp->d_slice)) != NULL) {
 899                 dev_dstrategy(dp->d_rawdev, nbio);
 900         } else {
 901                 biodone(bio);
 902         }
 903         return(0);
 904 }
 905
 906 /*
 907  * Return the partition size in ?blocks?
 908  */
 909 static
 910 int
 911 diskpsize(struct dev_psize_args *ap)
 912 {
 913         cdev_t dev = ap->a_head.a_dev;
 914         struct disk *dp;
 915
 916         dp = dev->si_disk;
 917         if (dp == NULL)
 918                 return(ENODEV);
 919         ap->a_result = dssize(dev, &dp->d_slice);
 920         return(0);
 921 }
 922
 923 /*
 924  * When new device entries are instantiated, make sure they inherit our
 925  * si_disk structure and block and iosize limits from the raw device.
 926  *
 927  * This routine is always called synchronously in the context of the
 928  * client.
 929  *
 930  * XXX The various io and block size constraints are not always initialized
 931  * properly by devices.
 932  */
 933 static
 934 int
 935 diskclone(struct dev_clone_args *ap)
 936 {
 937         cdev_t dev = ap->a_head.a_dev;
 938         struct disk *dp;
 939         dp = dev->si_disk;
 940
 941         KKASSERT(dp != NULL);
 942         dev->si_disk = dp;
 943         dev->si_iosize_max = dp->d_rawdev->si_iosize_max;
 944         dev->si_bsize_phys = dp->d_rawdev->si_bsize_phys;
 945         dev->si_bsize_best = dp->d_rawdev->si_bsize_best;
 946         return(0);
 947 }
 948
 949 int
 950 diskdump(struct dev_dump_args *ap)
 951 {
 952         cdev_t dev = ap->a_head.a_dev;
 953         struct disk *dp = dev->si_disk;
 954         u_int64_t size, offset;
 955         int error;
 956
 957         error = disk_dumpcheck(dev, &size, &ap->a_blkno, &ap->a_secsize);
 958         /* XXX: this should probably go in disk_dumpcheck somehow */
 959         if (ap->a_length != 0) {
 960                 size *= DEV_BSIZE;
 961                 offset = ap->a_blkno * DEV_BSIZE;
 962                 if ((ap->a_offset < offset) ||
 963                     (ap->a_offset + ap->a_length - offset > size)) {
 964                         kprintf("Attempt to write outside dump device boundaries.\n");
 965                         error = ENOSPC;
 966                 }
 967         }
 968
 969         if (error == 0) {
 970                 ap->a_head.a_dev = dp->d_rawdev;
 971                 error = dev_doperate(&ap->a_head);
 972         }
 973
 974         return(error);
 975 }
 976
 977
 978 SYSCTL_INT(_debug_sizeof, OID_AUTO, diskslices, CTLFLAG_RD,
 979     0, sizeof(struct diskslices), "sizeof(struct diskslices)");
 980
 981 SYSCTL_INT(_debug_sizeof, OID_AUTO, disk, CTLFLAG_RD,
 982     0, sizeof(struct disk), "sizeof(struct disk)");
 983
 984 /*
 985  * Reorder interval for burst write allowance and minor write
 986  * allowance.
 987  *
 988  * We always want to trickle some writes in to make use of the
 989  * disk's zone cache.  Bursting occurs on a longer interval and only
 990  * runningbufspace is well over the hirunningspace limit.
 991  */
 992 int bioq_reorder_burst_interval = 60;   /* should be multiple of minor */
 993 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, bioq_reorder_burst_interval,
 994            CTLFLAG_RW, &bioq_reorder_burst_interval, 0, "");
 995 int bioq_reorder_minor_interval = 5;
 996 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, bioq_reorder_minor_interval,
 997            CTLFLAG_RW, &bioq_reorder_minor_interval, 0, "");
 998
 999 int bioq_reorder_burst_bytes = 3000000;
1000 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, bioq_reorder_burst_bytes,
1001            CTLFLAG_RW, &bioq_reorder_burst_bytes, 0, "");
1002 int bioq_reorder_minor_bytes = 262144;
1003 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, bioq_reorder_minor_bytes,
1004            CTLFLAG_RW, &bioq_reorder_minor_bytes, 0, "");
1005
1006
1007 /*
1008  * Order I/Os.  Generally speaking this code is designed to make better
1009  * use of drive zone caches.  A drive zone cache can typically track linear
1010  * reads or writes for around 16 zones simultaniously.
1011  *
1012  * Read prioritization issues:  It is possible for hundreds of megabytes worth
1013  * of writes to be queued asynchronously.  This creates a huge bottleneck
1014  * for reads which reduce read bandwidth to a trickle.
1015  *
1016  * To solve this problem we generally reorder reads before writes.
1017  *
1018  * However, a large number of random reads can also starve writes and
1019  * make poor use of the drive zone cache so we allow writes to trickle
1020  * in every N reads.
1021  */
1022 void
1023 bioqdisksort(struct bio_queue_head *bioq, struct bio *bio)
1024 {
1025         /*
1026          * The BIO wants to be ordered.  Adding to the tail also
1027          * causes transition to be set to NULL, forcing the ordering
1028          * of all prior I/O's.
1029          */
1030         if (bio->bio_buf->b_flags & B_ORDERED) {
1031                 bioq_insert_tail(bioq, bio);
1032                 return;
1033         }
1034
1035         switch(bio->bio_buf->b_cmd) {
1036         case BUF_CMD_READ:
1037                 if (bioq->transition) {
1038                         /*
1039                          * Insert before the first write.  Bleedover writes
1040                          * based on reorder intervals to prevent starvation.
1041                          */
1042                         TAILQ_INSERT_BEFORE(bioq->transition, bio, bio_act);
1043                         ++bioq->reorder;
1044                         if (bioq->reorder % bioq_reorder_minor_interval == 0) {
1045                                 bioqwritereorder(bioq);
1046                                 if (bioq->reorder >=
1047                                     bioq_reorder_burst_interval) {
1048                                         bioq->reorder = 0;
1049                                 }
1050                         }
1051                 } else {
1052                         /*
1053                          * No writes queued (or ordering was forced),
1054                          * insert at tail.
1055                          */
1056                         TAILQ_INSERT_TAIL(&bioq->queue, bio, bio_act);
1057                 }
1058                 break;
1059         case BUF_CMD_WRITE:
1060                 /*
1061                  * Writes are always appended.  If no writes were previously
1062                  * queued or an ordered tail insertion occured the transition
1063                  * field will be NULL.
1064                  */
1065                 TAILQ_INSERT_TAIL(&bioq->queue, bio, bio_act);
1066                 if (bioq->transition == NULL)
1067                         bioq->transition = bio;
1068                 break;
1069         default:
1070                 /*
1071                  * All other request types are forced to be ordered.
1072                  */
1073                 bioq_insert_tail(bioq, bio);
1074                 break;
1075         }
1076 }
1077
1078 /*
1079  * Move the read-write transition point to prevent reads from
1080  * completely starving our writes.  This brings a number of writes into
1081  * the fold every N reads.
1082  *
1083  * We bring a few linear writes into the fold on a minor interval
1084  * and we bring a non-linear burst of writes into the fold on a major
1085  * interval.  Bursting only occurs if runningbufspace is really high
1086  * (typically from syncs, fsyncs, or HAMMER flushes).
1087  */
1088 static
1089 void
1090 bioqwritereorder(struct bio_queue_head *bioq)
1091 {
1092         struct bio *bio;
1093         off_t next_offset;
1094         size_t left;
1095         size_t n;
1096         int check_off;
1097
1098         if (bioq->reorder < bioq_reorder_burst_interval ||
1099             !buf_runningbufspace_severe()) {
1100                 left = (size_t)bioq_reorder_minor_bytes;
1101                 check_off = 1;
1102         } else {
1103                 left = (size_t)bioq_reorder_burst_bytes;
1104                 check_off = 0;
1105         }
1106
1107         next_offset = bioq->transition->bio_offset;
1108         while ((bio = bioq->transition) != NULL &&
1109                (check_off == 0 || next_offset == bio->bio_offset)
1110         ) {
1111                 n = bio->bio_buf->b_bcount;
1112                 next_offset = bio->bio_offset + n;
1113                 bioq->transition = TAILQ_NEXT(bio, bio_act);
1114                 if (left < n)
1115                         break;
1116                 left -= n;
1117         }
1118 }
1119
1120 /*
1121  * Disk error is the preface to plaintive error messages
1122  * about failing disk transfers.  It prints messages of the form
1123
1124 hp0g: hard error reading fsbn 12345 of 12344-12347 (hp0 bn %d cn %d tn %d sn %d)
1125
1126  * if the offset of the error in the transfer and a disk label
1127  * are both available.  blkdone should be -1 if the position of the error
1128  * is unknown; the disklabel pointer may be null from drivers that have not
1129  * been converted to use them.  The message is printed with kprintf
1130  * if pri is LOG_PRINTF, otherwise it uses log at the specified priority.
1131  * The message should be completed (with at least a newline) with kprintf
1132  * or log(-1, ...), respectively.  There is no trailing space.
1133  */
1134 void
1135 diskerr(struct bio *bio, cdev_t dev, const char *what, int pri, int donecnt)
1136 {
1137         struct buf *bp = bio->bio_buf;
1138         const char *term;
1139
1140         switch(bp->b_cmd) {
1141         case BUF_CMD_READ:
1142                 term = "read";
1143                 break;
1144         case BUF_CMD_WRITE:
1145                 term = "write";
1146                 break;
1147         default:
1148                 term = "access";
1149                 break;
1150         }
1151         kprintf("%s: %s %sing ", dev->si_name, what, term);
1152         kprintf("offset %012llx for %d",
1153                 (long long)bio->bio_offset,
1154                 bp->b_bcount);
1155
1156         if (donecnt)
1157                 kprintf(" (%d bytes completed)", donecnt);
1158 }
1159
1160 /*
1161  * Locate a disk device
1162  */
1163 cdev_t
1164 disk_locate(const char *devname)
1165 {
1166         return devfs_find_device_by_name(devname);
1167 }
1168
1169 void
1170 disk_config(void *arg)
1171 {
1172         disk_msg_send_sync(DISK_SYNC, NULL, NULL);
1173 }
1174
1175 static void
1176 disk_init(void)
1177 {
1178         struct thread* td_core;
1179
1180         disk_msg_cache = objcache_create("disk-msg-cache", 0, 0,
1181                                          NULL, NULL, NULL,
1182                                          objcache_malloc_alloc,
1183                                          objcache_malloc_free,
1184                                          &disk_msg_malloc_args);
1185
1186         lwkt_token_init(&disklist_token);
1187
1188         /*
1189          * Initialize the reply-only port which acts as a message drain
1190          */
1191         lwkt_initport_replyonly(&disk_dispose_port, disk_msg_autofree_reply);
1192
1193         lwkt_create(disk_msg_core, /*args*/NULL, &td_core, NULL,
1194                     0, 0, "disk_msg_core");
1195
1196         tsleep(td_core, 0, "diskcore", 0);
1197 }
1198
1199 static void
1200 disk_uninit(void)
1201 {
1202         objcache_destroy(disk_msg_cache);
1203 }
1204
1205 /*
1206  * Clean out illegal characters in serial numbers.
1207  */
1208 static void
1209 disk_cleanserial(char *serno)
1210 {
1211         char c;
1212
1213         while ((c = *serno) != 0) {
1214                 if (c >= 'a' && c <= 'z')
1215                         ;
1216                 else if (c >= 'A' && c <= 'Z')
1217                         ;
1218                 else if (c >= '0' && c <= '9')
1219                         ;
1220                 else if (c == '-' || c == '@' || c == '+' || c == '.')
1221                         ;
1222                 else
1223                         c = '_';
1224                 *serno++= c;
1225         }
1226 }
1227
1228 TUNABLE_INT("kern.disk_debug", &disk_debug_enable);
1229 SYSCTL_INT(_kern, OID_AUTO, disk_debug, CTLFLAG_RW, &disk_debug_enable,
1230                 0, "Enable subr_disk debugging");
1231
1232 SYSINIT(disk_register, SI_SUB_PRE_DRIVERS, SI_ORDER_FIRST, disk_init, NULL);
1233 SYSUNINIT(disk_register, SI_SUB_PRE_DRIVERS, SI_ORDER_ANY, disk_uninit, NULL);